Ny nanogenerator høster strøm fra rullende dæk

En gruppe ingeniører fra University of Wisconsin-Madison og en samarbejdspartner fra Kina har udviklet en nanogenerator, der høster energi fra en bils rullende dækfriktion.

En innovativ metode til genbrug af energi, nanogeneratoren kunne i sidste ende give bilproducenterne en ny måde at presse større effektivitet ud af deres køretøjer.

Forskerne rapporterede deres udvikling, som er den første af slagsen, i et papir, der blev offentliggjort den 6. maj, 2015, i journalen Nano energi .

Xudong Wang, Harvey D. Spangler-stipendiat og lektor i materialevidenskab og teknik ved UW-Madison, og hans ph.d. -studerende Yanchao Mao har arbejdet på denne enhed i cirka et år.

Nanogeneratoren er afhængig af den triboelektriske effekt for at udnytte energi fra det skiftende elektriske potentiale mellem fortovet og et køretøjs hjul. Den triboelektriske effekt er den elektriske ladning, der skyldes kontakt eller gnidning af to forskellige objekter.

Wang siger, at nanogeneratoren giver en glimrende måde at drage fordel af energi, der normalt går tabt på grund af friktion.

"Friktionen mellem dækket og jorden forbruger omkring 10 procent af et køretøjs brændstof, "siger han." Den energi er spildt. Så hvis vi kan omdanne den energi, det kan give os en meget god forbedring af brændstofeffektiviteten. "

Nanogeneratoren er afhængig af en elektrode integreret i et segment af dækket. Når denne del af dækoverfladen kommer i kontakt med jorden, friktionen mellem disse to overflader producerer i sidste ende en elektrisk ladning-en type kontaktelektrifiering kendt som den triboelektriske effekt.

Under de indledende forsøg, Wang og hans kolleger brugte en legetøjsbil med LED -lys til at demonstrere konceptet. De fastgjorde en elektrode til bilens hjul, og da den rullede hen over jorden, LED -lysene blinkede til og fra. Bevægelsen af ​​elektroner forårsaget af friktion var i stand til at generere nok energi til at drive lysene, understøtter ideen om, at energi tabt til friktion faktisk kan opsamles og genbruges.

"Uanset energien, der går til spilde, vi kan genvinde det, og det gør tingene mere effektive, "Wang siger." Jeg synes, det er den mest spændende del af dette, og er noget, jeg altid leder efter:hvordan man sparer energi fra forbrug. "

Forskerne fastslog også, at mængden af ​​energi udnyttet er direkte relateret til vægten af ​​en bil, samt dens hastighed. Derfor kan energibesparelsen variere afhængigt af køretøjet, men Wang anslår en stigning på 10 procent i det gennemsnitlige køretøjs gasmiljø givet 50 procent friktionsenergi-konverteringseffektivitet.

"Der er et stort potentiale med denne type energi, "Wang siger." Jeg tror, ​​at virkningen kan være enorm. "